核心素养视域下应用型高校数理公共课程改革与实践

戴伟　张定梅　邓严林　杜锋　蒋再富　廖艳华　胡森

摘要：研究了在转型背景下，应用型高校数理公共课程教学如何服务转型大局，凸显地方性，强调应用型，引领高质量发展。解决了转型以来数理公共课程如何定位，教学质量如何监控，如何挖掘课程的应用性等问题。对课程群的功能进行了再定位，提出了数理公共课程的七大核心素养，并结合“人才培养目标”，对标“毕业要求”，“分级分类”重设了数理公共课程的课程目标，从课程设置、课程大纲、课程考核、课程评价四个方面全面提升应用型高校学生核心素养。

关键词：核心素养;数理公共课;应用型

中图分类号：G642      文献标志码：A      文章编号：1008-4657（2021）06-0005-04

引言

数理公共课程群泛指《高等数学》《大学物理》《大学物理实验》三门课程，因其公共课属性，具有辐射面广、基础性强、挑战度高等特征，对理工科大学生后续课程的学习具有深远影响[ 1-10 ]。应用型转型背景下，数理公共课程如何结合自身特征，服务转型大局，凸显地方性，强调应用型，引领高质量发展，重构课程群功能定位刻不容缓。为找准课程群自身目标定位，各高校数理课程教学工作者纷纷展开了系统深入的研究。绥化学院崔国范等[ 2 ]分析了应用技术型大学高等数学课程教学面临诸多困境，提出了大学数学应从理论创新、教学实践、教育思想三方面打通课程改革。武建春[ 1 ]结合如何提高高等数学课程教学质量开展研究，提出要选取合适的教材、采取小班分层教学、应用灵活多样的课程评价方式。汪红等[ 3 ]探讨了如何正确评价大学物理实验的教学目标、教学内容和教学方法。胡南等[ 4 ]通過对“应用型人才”的定位，结合大学物理课程的教学实际，从教学内容、教学方法、考核方法出发探索了大学物理教学的改革和实践。以上研究都是基于一门具体课程如何提高教学质量展开，怎样发挥数理课程群的协同效应，互为补充，同向发力，此类研究比较少。

1        拟解决的主要问题

本文围绕如何发挥数理课程群的协同效应，如何互为补充，同向发力，服务转型大局，开展了系列改革实践[ 5 ]。论文概括了荆楚理工学院、湖北第二师范学院、湖北理工学院三校近年来数学物理公共课程的教学实践，从应用型高校属性出发，抽象出学生应具备“工程思维、批判思维、理性思维、逻辑思维、创新思维、实践能力、社会责任”七大核心素养，并通过课程设置、课程大纲、课程考核、课程评价四个方面，结合“课程思政”元素的植入，形成了“三课互通”“四措并举”培育七大核心素养的人才培养新路径。本文主要解决的教学问题如下：

1、针对转型以来，应用型高校人才培养目标进行多轮调整，学生毕业要求赋予新的内涵，数理公共课程应该如何定位的问题

本文兼顾数理公共课程的基础性和工程应用性，抽象出学生应具备“工程思维、批判思维、理性思维、逻辑思维、创新思维、实践能力、社会责任”七大核心素养，为应用型高校《高等数学》《大学物理》《大学物理实验》三门课程找到了教学靶心。依托荆楚理工学院、湖北第二师范学院、湖北理工学院人才培养资源，对地方应用型理工类高校数理公共课程进行了再定位。以培养学生七大核心素养为目标，以强化数理学科的基础性作用和引领价值为导向，以夯实学生的数理知识基础和提升学生的创新实践能力为目标，建立了促进应用型人才培养的新模式。

2、针对数理公共课教学对象分布院系广，参与教师多，教学质量难于监控的问题

据学生学业达成情况持续改进数理公共课程的教学质量，注重学生核心素养的培养，将素养的养成贯穿教学全过程，结合认证理念，从学生、教师和导师三个维度构建PDCA教学质量闭环监控机制。

3、针对教师们普遍存在误区，强调公共课程的基础性，忽略应用型高校的特殊性，“穿新鞋走老路”现象较为普遍的问题

本文从课程设置、课程大纲、课程考核、课程评价四个方面引导教师，要求“三课互通”“四措并举”培育学生七大核心素养。

2       解决教学问题的具体方法

2.1       “三课互通”为培育学生七大核心素养搭建四梁八柱

基于数理课程群的协同效应，三门课程互为补充，同向发力。锚定应用型高校培养创新型、应用型、复合型人才这一使命担当，抽象出应用型高校学生应具备的七大核心素养：工程思维、批判思维、理性思维、逻辑思维、创新思维、实践能力、社会责任。结合3门课程特点，统筹共性与个性，“三课互通”协同培育学生七大素养，具体分工如图1所示。其中，高等数学着重培养学生的工程思维和逻辑思维，大学物理着重培养批判思维和理性思维，大学物理实验培养学生的实践能力和创新思维。三门课的最终落脚点在学生的社会责任感，为培养合格的社会主义接班人奠定基础。

2.2   “四措并举”有效促进数理课程目标达成

2.2.1    课程设置分级分类

结合各应用型专业人才培养方案，对标“毕业要求”，策略上分级分类设置课程学时，将高等数学和大学物理分成A、B、C三类，将大学物理实验分成A、B两类。在教学内容安排上，兼顾不同层次、不同专业的要求。在大学物理实验教学内容的选取上，增加反映物理前沿的近代物理实验项目，增设与学校办学特色有关的专题实验项目，同时注意把课堂的实验基本能力训练与课外科技活动有机结合，形成一个全方位、立体化的学生实验能力培养体系。

2.2.2    课程目标合理布局

各级各类课程大纲在编制过程以核心素养为统领，如图2所示：《高等数学》设计大纲时，突出工程思维（工程设计能力、工程实践能力、工程建模能力）和逻辑思维（概念本质、内在规律、数学思维方法）;《大学物理》设计大纲时，突出批判思维（敢于质疑、勇于争辩、勤于比较）和理性思维（尊重历史、遵循规律、积极探索）;《大学物理实验》设计大纲时，突出创新思维（克服定式、善于分析、逆向发散）和实践能力（精益求精、专注坚守、协同合作）。

2.2.3    课程考核“三单合一”

围绕七大核心素养的能力达成，改革数理公共课程的考核方式，出台《实践教学学分替代暂行办法》，学生申请的专利以及省级以上学科竞赛奖项可替代同类实验课程学分;执行课程考核成绩、学科竞赛成绩、创新创业成绩三单合一，进行综合评定。

2.2.4   课程评价注重改进

围绕数理课程群教学改革，创新课程评价方式，对新的课程目标达成进行判断，综合学生评教、督导评教、教师评学、教研室互评情况，提炼共性问题，形成课程提升的持续改进机制。

2.3   “课程思政”引领“三全育人”新格局

结合数理公共课程特征，在坚持课程知识科学性的同时充分挖掘“课程思政元素”，让“思政之盐”融入“育人之汤”，打造“课程思政”金课，形成“门门有思政、人人重育人”的育人格局。注重科学思维、方法训练和科学、工程伦理教育，将“科学精神、精益求精、责任担当、制造强国”等元素统一到“工程应用”之中，培养“国家所需、人民所想、地方所急”的应用型人才。从思想引领、师资建设、课程实施、评价改革等多方面入手，以“国之大者”引领应用转型，落实“为党育人、为国育才”的课程教育理念，其具体结构如图3所示。

3   教学改革与创新

3.1   找准功能定位，提出了数理公共课程学生核心素养提升方案

挖掘地方性应用型高校办学精神，调研应用型高校人才培养目标和定位，结合数理数理公共课程特点，提出了数理公共课程学生核心素养提升方案，对数理公共课程功能进行再定位。分工协作，同向同行，高等数学的课程目标突出学生工程思维和逻辑思维的培养;大学物理课程目标突出学生批判思维和理性思维的培养，《大学物理实验》课程目标突出学生创新思维和实践能力的培养;三门课程同向发力，共同培育学生社会责任。

3.2   創新培养模式，优化了数理公共课程学生核心素养的实现路径

明确了数理公共课程在培养学生核心素养中的地位，细化了每门课程对实现学生核心素养的作用;对数理公共课程进行了教学改革，针对地方应用型高校特点，为满足不同专业的需要以及不同学生的基础能力，提出并实施数理课程“分层分级”教学模式。

3.3   创新管理模式，确保学生核心素养提升方案在数理公共课程教学中得到落实

开发了独具特色的开放型、信息化的教学及管理平台，初步实现了课程学习训练网络数字化、趣味化，全面实现了课程的开放共享。提出了“分层式、开放式、创新式”实验项目责任教师制等实验教学及管理模式。

4   结语

本文结合应用型高校数理公共课程的教学实践，分析当下高等教育供给侧现状，强调转型背景下数理课程的重要性。抽象出了应用型高校学生应具备的七大核心素养，探索了《高等数学》《大学物理》《大学物理实验》三门数理公共课程的功能定位问题，明晰了三门课程在培养学生核心素养中的作用，对数理公共课程进行了再定位。发挥了数理课程群的协同效应，互为补充，同向发力，通过“三课互通”，协同培育学生七大素养;采取“四措并举”有效促进课程目标达成;强调立德树人，植入“思政元素”引领工程人才培养，形成了一条可推广的应用型高校数理公共课程育人新路径。

参考文献：

[1] 武建春.计算机专业高等数学课程改革思路——以内蒙古师范大学为例[J].内蒙古师范大学学报（教育科学版），2013，26（9）：86-89.

[2] 崔国范，丁慧.应用技术型大学高等数学课程改革的困境与对策[J].继续教育研究，2017（8）：127-128.

[3] 汪红，李春密.大学物理实验教学的初步探索[J].教育探索，2012（5）：71-72.

[4] 胡南，李铁.应用型人才培养目标与大学物理教学改革[J].物理与工程，2010，20（6）：51-53.

[5] 白静，邴单，杜如霞，等.应用型本科大学物理的教学改革新思路[J].物理通报，2021（1）：6-10.

[6] 韩东峰，唐春娟.应用型本科高校大学物理教学改革实践[J].洛阳理工学院学报（自然科学版），2018，28（4）：94-96.

[7] 解玉鹏，李鑫海，盖啸尘.应用型高校大学物理实验课程教学改革研究[J].大学物理实验，2020，33（1）：123-125.

[8] 熊辉，黄凡，李健，等.应用型高校“大学物理”课程教学改革探讨[J].湖北理工学院学报，2020，36（2）：68-72.

[9] 刘正钦，陈超，李万淳，等.应用型人才培养的大学物理实验教学模式探究与创新[J].桂林航天工业学院学报，2020，25（4）：534-537.

[10] 袁好，潘国柱，刘向远.应用型人才培养模式下大学物理教学改革探索[J].科教文汇（上旬刊），2020（10）：80-82.

[责任编辑：郑笔耕]

收稿日期：2021-10-20

基金项目：荆楚理工学院教学研究项目（JX2021-06;JX2021-07;JX2021-039）

作者简介：戴伟（1980-），男，湖北黄冈人，荆楚理工学院教授，博士。主要研究方向：教育教学理论。